Was mischt sich nicht mit Wasser?

Warum sich Öl und Wasser nicht vermischen: Eine Frage der Chemie

Wasser ist essenziell für das Leben und ein faszinierendes Molekül. Es besitzt einzigartige Eigenschaften, die es zu einem hervorragenden Lösungsmittel für viele Substanzen machen. Doch nicht alles löst sich in Wasser auf. Öl, Benzin und Hexan sind bekannte Beispiele für Stoffe, die sich hartnäckig weigern, sich mit Wasser zu verbinden. Aber warum ist das so?

Die Antwort liegt in der Chemie der Moleküle. Wassermoleküle sind polar, das heißt, sie besitzen eine ungleichmäßige Ladungsverteilung. Diese Polarität ermöglicht es den Wassermolekülen, starke Wasserstoffbrückenbindungen untereinander und mit anderen polaren Molekülen einzugehen.

Öl, Benzin und Hexan hingegen bestehen aus unpolaren Molekülen. Ihre Ladungsverteilung ist gleichmäßig, wodurch sie keine Wasserstoffbrückenbindungen mit Wasser eingehen können. Stattdessen werden sie von Wassermolekülen regelrecht abgestoßen.

Diese Abstoßung führt dazu, dass sich die unpolaren Substanzen zusammenballen und eine separate Phase bilden. Öl schwimmt beispielsweise auf Wasser, da es eine geringere Dichte besitzt.

Die Unmischbarkeit von Öl und Wasser hat weitreichende Auswirkungen:

• In der Natur: Die Bildung von Ölfilmen auf Gewässern durch Ölkatastrophen hat verheerende Folgen für die Umwelt. Die Ölschicht verhindert den Sauerstoffaustausch zwischen Wasser und Luft, wodurch Lebewesen im Wasser ersticken können.
• Im Haushalt: Die unterschiedliche Mischbarkeit von Flüssigkeiten nutzen wir im Alltag, beispielsweise beim Abwaschen von fettigem Geschirr. Spülmittel fungieren als Emulgatoren, die Öltröpfchen im Wasser fein verteilen und so das Ablösen von Fett erleichtern.
• In der Industrie: Die Trennung von Flüssigkeiten aufgrund ihrer Mischbarkeit spielt in vielen industriellen Prozessen eine Rolle, beispielsweise bei der Erdölraffination oder der Herstellung von Kosmetika.

Die Erkenntnis, dass sich nicht alle Flüssigkeiten miteinander mischen, ist also nicht nur eine chemische Kuriosität, sondern hat weitreichende Konsequenzen für unsere Umwelt, unseren Alltag und die Industrie.